Author: Βασίλης Λεμπέσης

  • Oμιλία Μαρίας Ζαρίφη: Η επιστημονική απομόνωση της Βαϊμάρης και η διέξοδος της Ελλάδας

    Oμιλία Μαρίας Ζαρίφη: Η επιστημονική απομόνωση της Βαϊμάρης και η διέξοδος της Ελλάδας

    Στα πλαίσια του ανοικτού αφιερωματικού κύκλου “Επιστήμη & Τεχνολογία στην εποχή της Βαϊμάρης” το InScience.gr  σας παρουσιάζει την ομιλία της Μαρίας Ζαρίφη με θέμα:

    Η επιστημονική απομόνωση της Βαϊμάρης και η διέξοδος της Ελλάδας.

    Περίληψη:

    Μετά το τέλος του Πρώτου Παγκοσμίου Πολέμου και την υπογραφή της Συνθήκης των Βερσαλλιών η ηττημένη Γερμανία, που για πρώτη φορά πλέον γίνεται δημοκρατία με ιδρυτική πράξη στην πόλη της Βαϊμάρης, απομονώνεται διεθνώς από όλους τους οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένων και των επιστημονικών. Ταυτόχρονα χάνει και τη μακρόχρονη επιρροή της στις τοπικές επιστημονικές κοινότητες. Μπροστά σε αυτό το αδιέξοδο, η νεαρή «Δημοκρατία της Βαϊμάρης» αναζητά τρόπους που θα τη βοηθήσουν να ανακτήσει τη χαμένη αίγλη και επιρροή της χώρας.

    Τι ρόλο μπορεί να έπαιξε η Ελλάδα σε αυτή τη νέα πολιτική -και όχι μόνο- αναζήτηση της Γερμανίας; Τι μπορούσε να προσφέρει σε αυτή την επιστημονικά προηγμένη χώρα το μικρό Βαλκανικό κράτος, το οποίο δεν είχε παράδοση στην επιστημονική ή τεχνολογική καινοτομία στη νεότερη ιστορία του, ενώ ήταν μια καθημαγμένη χώρα από τους συνεχείς πολέμους που δεν έληξαν με το τέλος του Μεγάλου Πολέμου;

    Η παρούσα ομιλία παρουσιάζει μια σειρά από άγνωστα ή ελάχιστα γνωστά επιστημονικά γεγονότα που συνέδεσαν την Ελλάδα με τη Δημοκρατία της Βαϊμάρης σε μια δυστοπική περίοδο της ιστορίας και για τις δύο κοινωνίες.Σύντομο Βιογραφικό

    Η Μαρία Ζαρίφη είναι Ιστορικός της Επιστήμης και κάτοχος διδακτορικού διπλώματος στην Ιστορία και τον Πολιτισμό του European University Institute (EUI) της Φλωρεντίας. Έχει διδάξει Ιστορία και Φιλοσοφία της Επιστήμης στο Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο για πολλά χρόνια. Έχει επίσης διδάξει στο Πανεπιστήμιο της Θεσσαλίας και στο University of Regensburg στη Γερμανία ως full-time επισκέπτρια καθηγήτρια. Διετέλεσε ερευνητική συνεργάτης (fellow) στο Institute for Advanced Studies (FRIAS) στο Freiburg i.Br., στο Institute for East and Southeast European Studies (IOS) στο Regensburg, και στο Heidelberg Centre for Transcultural Studies (HCTS), Cluster of Excellence “Asia and Europe in a Global Context”, στη Γερμανία. Τα ενδιαφέροντά της τα τελευταία χρόνια εστιάζουν στην Ιστορία της Ιατρικής και της Δημόσιας Υγείας. Είναι η συγγραφέας του βιβλίου Science, Culture and Politics. Germany’s cultural policy and scientific relations with Greece 1933-1945 (Saarbrücken/Germany, 2010) και μαζί με τους Γ. Βλαχάκη και Β.Χριστίδου έχει συγγράψει το διδακτικό εγχειρίδιο Επιστήμη και Τεχνολογία στη Δημόσια Σφαίρα (Πάτρα, 2022) για το μεταπτυχιακό πρόγραμμα του Ελληνικού Ανοικτού Πανεπιστημίου «Επικοινωνία της Επιστήμης». Έχει επίσης δημοσιεύσει κεφάλαια σε συλλογικούς τόμους και άρθρα σε διεθνή επιστημονικά περιοδικά.

    Κεφάλαια της Oμιλίας

    00:00:27 Εισαγωγή – Χαιρετισμός

    00:04:20 Ομιλία

    00:52:05 Ερωτήσεις

    00:52:29 Ποιο ρόλο διαδραμάτισε η επιστημονική και τεχνολογική πρόοδος στη διαμόρφωση γεωπολιτικών ανταγωνισμών και συγκρούσεων μετά τη συμφωνία της Βαϊμάρης;

    00:55:34 Πώς επηρέασε η συμφωνία της Βαϊμάρης την έρευνα και την εξέλιξη της πυρηνικής τεχνολογίας και των πυρηνικών όπλων;

    00:56:53 Ποιες ήταν οι επιπτώσεις της επιστημονικής και τεχνολογικής προόδου στην οικονομία και την κοινωνία της Γερμανίας κατά τη δεκαετία μετά τη συμφωνία της Βαϊμάρης;

    00:59:48 Από τον ερχομό των Γερμανών επιστημόνων στην Ελλάδα υπάρχουν ενδείξεις αν ωφελήθηκε σε κάτι η ελληνική επιστημονική κοινότητα;

    01:04:19 Στα χρόνια της Βαϊμάρης εμφανίζεται μια επιθετική στάση έναντι της επιστήμης μέσα στην Γερμανία. Θα θέλατε να το σχολιάσετε;Βρείτε εδώ περισσότερο υλικό σχετικό με τον αφιερωματικό κύκλο

  • ΦΙΛΟΣΟΦΙΑ ΚΑΙ ΙΑΤΡΙΚΗ ΣΤΗΝ ΑΡΧΑΙΑ ΕΛΛΑΔΑ – Μέθοδοι και προβλήματα

    ΦΙΛΟΣΟΦΙΑ ΚΑΙ ΙΑΤΡΙΚΗ ΣΤΗΝ ΑΡΧΑΙΑ ΕΛΛΑΔΑ – Μέθοδοι και προβλήματα

    ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΚΡΗΤΗΣ

    ERIC TOPOL

    Επιστημονική επιμέλεια: Σταύρος Κουλουμέντας & Στασινός Σταυριανέας

    ISBN 978-960-524-989-2

    Διαστάσεις: 14 x 21 cm
    Αριθμός σελίδων:
    384
    Τιμή: €
    24

    Έτος έκδοσης: 2023Φιλοσοφία και ιατρική πορεύτηκαν παράλληλα κατά την αρχαιότητα, αντλώντας η μία από την άλλη ερωτήματα που αφορούσαν όχι μόνο τη σύσταση και λειτουργία των φυσικών σωμάτων και του κόσμου εν γένει, αλλά και την ερμηνεία των φυσικών φαινομένων ή τη θεμελίωση της επιστημονικής γνώσης. Οι διαφορετικές απαντήσεις που έδωσαν ιατροί και φιλόσοφοι σε τέτοιου είδους ερωτήματα επηρέασαν την ανάπτυξη της ιατρικής τέχνης και γνώσης, και ταυτόχρονα διαμόρφωσαν τον ρηξικέλευθο γνωσιοθεωρητικό στοχασμό των φιλοσόφων.

    Στην παρούσα συλλογή συγκεντρώνουμε μελέτες που αναλύουν την ώσμωση μεταξύ φιλοσοφίας και ιατρικής από την κλασική έως και την ελληνορωμαϊκή εποχή. Γι’ αυτόν τον σκοπό συμπεριλάβαμε μεταφράσεις επιδραστικών ξενόγλωσσων μελετών αλλά και πρωτότυπα άρθρα που δημοσιεύονται για πρώτη φορά. Το υλικό αυτό συνιστά μια εξαιρετική εισαγωγή στα ερωτήματα που απασχολούν τους ερευνητές για την πολυεπίπεδη σχέση μεταξύ ιατρικής και φιλοσοφίας. Ταυτόχρονα αναδεικνύει τις διαφορετικές μεθόδους που ακολουθούνται για την ανασυγκρότηση του διαλόγου μεταξύ φιλοσοφίας και ιατρικής στην αρχαιότητα.

    Η έκδοση απευθύνεται σε ιστορικούς της φιλοσοφίας, της επιστήμης και των ιδεών γενικότερα, σε σπουδαστές της φιλοσοφίας και των επιστημών της ζωής, αλλά και στο κοινό που ενδιαφέρεται για την ιστορία του πολιτισμού μας.

  • ΒΑΘΙΑ ΙΑΤΡΙΚΗ Ιατρική και Τεχνητή Νοημοσύνη

    ΒΑΘΙΑ ΙΑΤΡΙΚΗ Ιατρική και Τεχνητή Νοημοσύνη

    ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΚΡΗΤΗΣ

    ERIC TOPOL

    Μετάφραση: Ειρήνη Σπανάκη & Έρση Μπομπολέση

     

    ISBN 978-618-230-001-5

    Διαστάσεις: 17 x 24 cm
    Αριθμός σελίδων:
    400
    Τιμή: €
    22

    Έτος έκδοσης: 2023Η επίσκεψη στον γιατρό είναι συχνά κάτι ψυχρό, μηχανικό και απρόσωπο· ορισμένες φορές, το βλέμμα του γιατρού ούτε καν διασταυρώνεται με το βλέμμα του ασθενούς. Ο διαθέσιμος χρόνος είναι λιγοστός, με αποτέλεσμα τούτες οι σύντομες, απρόσωπες επισκέψεις να οδηγούν ενίοτε σε εσφαλμένες διαγνώσεις και ιατρικά λάθη. Οι γιατροί έχουν σήμερα στη διάθεσή τους περισσότερους πόρους από οποιονδήποτε συνάδελφό τους στο παρελθόν, επιβαρύνονται όμως με υπερβολικό φόρτο εργασίας υπό μεγάλη πίεση χρόνου, ιδίως στο πλαίσιο του δημόσιου συστήματος περίθαλψης.

    Στη Βαθιά ιατρική, ο κορυφαίος Αμερικανός καρδιολόγος και ερευνητής Eric Topol δείχνει πώς η Τεχνητή Νοημοσύνη (ΤΝ) θα μπορούσε να μας βοηθήσει να αντιμετωπίσουμε όλα αυτά τα προβλήματα. Η επεξεργασία φυσικής γλώσσας μπορεί να καταγράψει τις σημειώσεις των γιατρών μας, να αξιοποιήσει καλύτερα το ιατρικό μας ιστορικό και να εμβαθύνει στη σχετική επιστημονική βιβλιογραφία περισσότερο από οποιονδήποτε άνθρωπο. Οι αλγόριθμοι βαθιάς μάθησης, που εφαρμόζονται σε φορητούς αισθητήρες, γονιδιωματικές αναλύσεις και εξετάσεις αίματος, μπορούν να διαμορφώσουν εξειδικευμένα θεραπευτικά προγράμματα. Οι εικονικοί ιατρικοί βοηθοί, που λειτουργούν με εξατομικευμένη ΤΝ, μπορούν να μας εκπαιδεύσουν έτσι ώστε να βελτιώσουμε τη διατροφή μας και την υγεία μας, ακόμη και να προλάβουμε κάποια νόσο. Κυρίως, όμως, απελευθερώνοντας τον γιατρό από καθήκοντα που εμποδίζουν την ανθρώπινη επικοινωνία, η ΤΝ μπορεί να του προσφέρει το δώρο του χρόνου — γιατί η ανθρώπινη επαφή και φροντίδα πρέπει να ενσωματωθούν και πάλι στην υγειονομική περίθαλψη.

    Καινοτόμο, προκλητικό, αλλά και αισιόδοξο, το βιβλίο αυτό μάς δείχνει πώς αξιοποιώντας τη φοβερή δύναμη της ΤΝ έχουμε τη δυνατότητα να κάνουμε την ιατρική καλύτερη και, επιπλέον, αναδεικνύει το εξής παράδοξο: Οι μηχανές είναι ικανές να κάνουν τους ανθρώπους πιο υγιείς και πιο … ανθρώπινους!

    _____________________________________________________________________________________
    Ο Eric Topol είναι Αμερικανός καρδιολόγος και κορυφαίος ερευνητής, αντιπρόεδρος του ερευνητικού Ινστιτούτου Scripps στην Καλιφόρνια των ΗΠΑ. Έχει δημοσιεύσει τουλάχιστον 1.200 ερευνητικά άρθρα, κυρίως πάνω στα γονιδιωματικά εργαλεία, την τεχνητή νοημοσύνη και την ιατρική ακριβείας, ενώ ανέπτυξε σημαντικό αριθμό ευρέως χρησιμοποιούμενων φαρμάκων. Έχει, επίσης, γράψει εξαιρετικά βιβλία επιστημονικής εκλαΐκευσης, όπως τα: The Creative Destruction of Medicine: How Digital Revolution Will Create Better Health (2012, Η δημιουργική καταστροφή της ιατρικής: Πώς η ψηφιακή επανάσταση θα φέρει καλύτερη υγεία), The Patient Will See You Now: The Future of Medicine Is in Your Hands (2015, Ο ασθενής θα σας δεχτεί τώρα: Το μέλλον της ιατρικής βρίσκεται στα χέρια σας).

  • Αποδείξεις από ΤΟ ΒΙΒΛΙΟ

    Αποδείξεις από ΤΟ ΒΙΒΛΙΟ

    ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΚΡΗΤΗΣ

    MARTIN AIGNER & GÜNTER M. ZIEGLER

    Μετάφραση: Απόστολος Γιαννόπουλος

    ISBN 978-960-524-988-5

    Διαστάσεις: 21 x 29 cm
    Αριθμός σελίδων:
    328
    Τιμή: €
    26

    Έτος έκδοσης: 2023Το βιβλίο οφείλει τον τίτλο του στον Paul Erdős, έναν εκκεντρικό μαθηματικό με πλούσιο και πρωτότυπο έργο σε πολλά πεδία των μαθηματικών. Ο Erdős συχνά αναφερόταν στο «Βιβλίο» στο οποίο ο Θεός έχει συμπεριλάβει όλες τις αποδείξεις των μαθηματικών θεωρημάτων που διακρίνονται για την κομψότητα, τη διορατικότητα και την πρωτοτυπία τους.

    Ο Martin Aigner και ο Günter M. Ziegler ξεκίνησαν να γράφουν αυτό το βιβλίο με τη συνδρομή του Paul Erdős στα μέσα της δεκαετίας του 1990 συγκεντρώνοντας ευφυείς και καινοτόμες μεθόδους απόδειξης από διάφορα πεδία των μαθηματικών.

    Η έκδοση αποτελείται από σαράντα πέντε χαρακτηριστικά παραδείγματα τέτοιων αποδείξεων που οδήγησαν σε εύστοχες παρατηρήσεις και ανέδειξαν νέες πλευρές και προοπτικές σε βασικά και απαιτητικά προβλήματα από τη θεωρία αριθμών, τη γεωμετρία, την ανάλυση, τη συνδυαστική και τη θεωρία γραφημάτων.

    Το βιβλίο απευθύνεται σε κάθε μαθηματικό ή σε όποιον ενδιαφέρεται για τα μαθηματικά, καθώς ορισμένα από τα θέματα που πραγματεύεται είναι απλά και κατανοητά, ενώ για άλλα απαιτείται ένα μέτριο μαθηματικό υπόβαθρο (προπτυχιακό επίπεδο).

    Κυκλοφόρησε για πρώτη φορά το 1998. Από τότε γνώρισε μεγάλη επιτυχία, καθώς βρίσκεται στην έκτη αναθεωρημένη έκδοση, και έχει μεταφραστεί σε 14 γλώσσες.

    Με εικονογράφηση από τον Karl Heinrich Hofmann

    _____________________________________________________________________________________
    Ο Martin Aigner έλαβε το διδακτορικό του δίπλωμα από το Πανεπιστήμιο της Βιέννης, και από το 1974 είναι καθηγητής μαθηματικών στο Freie Universität του Βερολίνου. Έχει δημοσιεύσει άρθρα σε διάφορα πεδία της συνδυαστικής και της θεωρίας γραημάτων, και είναι συγγραφέας πολλών βιβλίων με αντικείμενο τα διακριτά μαθηματικά, μεταξύ των οποίων τα Combinatorial Theory και A Course on Enumeration. Το 1996 τιμήθηκε με το βραβείο μαθηματικής παρουσίασης Lester R. Ford από τη Μαθηματική Ένωση της Αμερικής (MAA).

    Ο Günter M. Ziegler έλαβε το διδακτορικό του δίπλωμα από το MIT, και από το 1995 είναι καθηγητής μαθηματικών στο Βερολίνο — αρχικά στο πανεπιστήμιο TU Berlin, και σήμερα στο Freie Universität. Έχει δημοσιεύσει άρθρα και βιβλία στα διακριτά μαθηματικά, τη γεωμετρία, την τοπολογία και τη βελτιστοποίηση, μεταξύ των οποίων τα Lectures on Polytopes και «Do I Count? Stories from Mathematics». Το 2006 τιμήθηκε με το βραβείο μαθηματικής παρουσίασης Chauvenet της MAA, και το 2008 με το βραβείο Communicator του Γερμανικού Ιδρύματος Επιστημών.

  • ΚΟΣΜΟΛΟΓΙΑ DESK-TOP

    ΚΟΣΜΟΛΟΓΙΑ DESK-TOP

    Νέφη υδρογόνου (κόκκινο) και οξυγόνου (μπλε) στον αστερισμο του Κύκνου, κοντά στο αστέρι Γάμμα του Κύκνου (Sadr).Στο άρθρο αυτό παρουσιάζουμε την προσομοίωση φαινομένων κοσμικής κλίμακας, όπως οι μαύρες τρύπες και η διαστολή του σύμπαντος, από μορφώματα ψυχρών ατόμων σε ένα εργαστήριο. Τα επιτεύγματα αυτά εδράζονται σε αναλογίες που υπάρχουν ανάμεσα στην επίδραση  των βαρυτικών πεδίων στην τροχιά του φωτός και την κίνηση του φωτός μέσα σε οπτικά υλικά και ανοίγουν πρωτόγνωρους και απρόσμενους δρόμους στη μελέτη του σύμπαντος. ΟΠΤΙΚΗ ΚΑΙ ΒΑΡΥΤΗΤΑ

    Οι μαύρες τρύπες, αυτά τα εξωτικά ουράνια σώματα, έχουν εξάψει στην κυριολεξία τη φαντασία του κοινού. Αρκεί να θυμηθούμε τον θόρυβο που είχε προκληθεί πριν κάποια χρόνια με αφορμή κάποια από τα πειράματα που εξελίσσονταν στο CERN και την πιθανότητα να εμφανιστούν σε αυτά «μικροσκοπικές» μαύρες τρύπες έτοιμες να «καταβροχθίσουν» τα πάντα. Αυτό όμως που σίγουρα δεν έχει περάσει από το νου κανενός είναι η πιθανότητα αυτά τα αντικείμενα να παραχθούν σε ένα εργαστήριο σύγχρονης ατομικής φυσικής ή ακόμη περισσότερο, σε κάποια χρόνια, να πωλούνται και ως παιγνίδι. Ίσως αυτή η ημέρα να είναι πολύ κοντά, αλλά δεν υπάρχει κανένας λόγος πανικού. Αυτές οι «μαύρες» τρύπες θα είναι απόλυτα ασφαλείς και δεν πρόκειται να καταπιούν κανέναν!

    Ας πάρουμε λίγο τα πράγματα από την αρχή. Στην Εικ.1 βλέπουμε ένα απλό πείραμα οπτικής: την κάμψη μιας δέσμης λέιζερ όταν αυτή περάσει από ένα δοχείο γεμάτο νερό στο οποίο έχουμε διαλύσει μερικούς κύβους ζάχαρης. Η αιτία της κάμψης είναι η διάθλαση της δέσμης από τα στρώματα με διαφορετικό δείκτη διάθλασης που σχηματίζονται στο διάλυμα. Αυτό συμβαίνει επειδή η συγκέντρωση της διαλυμένης ουσίας ελαττώνεται με την απόσταση από τον πυθμένα του δοχείου με αποτέλεσμα να δημιουργείται μια σχετικά ομαλή μεταβολή του δείκτη διάθλασης που κάμπτει την ακτίνα κατά συνεχή και εντυπωσιακό τρόπο. Με λίγη επιδεξιότητα από την πλευρά του πειραματιστή, η ακτίνα μπορεί να ανακλαστεί στον πυθμένα και έπειτα, ακολουθώντας πάλι καμπύλη τροχιά, να εξέλθει από το δοχείο.

    Ας πάμε τώρα σε ένα εντελώς διαφορετικό φυσικό σύστημα. Στην Εικ.2 βλέπουμε την καμπύλωση της τροχιάς του φωτός, που καταφτάνει από ένα μακρυνό άστρο, όταν στην πορεία του βρεθεί ένα ουράνιο σώμα με μεγάλη μάζα, όπως ο Ήλιος, σύμφωνα με τις προβλέψεις της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας (ΓΘΣ). Αυτό το φαινόμενο προκαλεί (όπως και η διάθλαση στην ατμόσφαιρα) την διαφορά ανάμεσα στην πραγματική και την φαινόμενη θέση ενός άστρου στον ουράνιο θόλο. Η αντιστοιχία ανάμεσα στις δύο εικόνες είναι προφανής και εκπληκτική: η πορεία του φωτός μέσα από ένα οπτικό υλικό “ισοδυναμεί” με την επίδραση μιας μεγάλης μάζας στην πορεία του όταν αυτό ταξιδεύει μέσα στο διάστημα. Η πρώτη περίπτωση είναι ένα καθαρά οπτικό φαινόμενο, ενώ η δεύτερη είναι αποτέλεσμα της βαρύτητας.Εικόνα 1: Σε ένα δοχείο που περιέχει νερό έχουμε διαλύσει ζάχαρη. Εάν δεν ανακατέψουμε το διάλυμα, η συγκέντρωση της ζάχαρης είναι μεγάλη κοντά στον πυθμένα του δοχείου και ελαττώνεται βαθμιαία όσο πάμε προς τα πάνω. Αυτό έχει ως  αποτέλεσμα τη δημιουργία στρωμάτων με διαφορετικό δείκτη διάθλασης που καμπυλώνουν την τροχιά της δέσμης λέιζερ.Εικόνα 2: Στο (α) δεν παρεμβάλλεται κάποιο μεγάλο ουράνιο σώμα μεταξύ των τριών άστρων και του παρατηρητή στη Γη. Στο (β) η παρουσία του Ήλιου προκαλεί την καμπύλωση των ακτινών από το φως ενός μακρινού άστρου (του τρίτου στη σειρά). Αυτό έχει ως αποτέλεσμα η φαινόμενη θέση του άστρου στον ουράνιο θόλο να είναι διαφορετική από την πραγματική.Η βαρύτητα είναι η δύναμη που καθορίζει τις κινήσεις των πλανητών, των ηλιακών συστημάτων και των γαλαξιών, δηλαδή του Σύμπαντος. Οι κινήσεις αυτές είναι πολύ μεγάλης κλίμακας και η μελέτη τους βασίζεται σε δεδομένα που καταγράφονται από τηλεσκόπια, μετρήσεις πάνω στα φάσματα ακτινοβολιών που εκπέμπονται από τα ουράνια σώματα και εσχάτως από συστήματα ανίχνευσης βαρυτικών κυμάτων. Δυστυχώς, η απευθείας και επιτόπου μελέτη των ιδιοτήτων των ουρανίων σωμάτων περιορίζεται στους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος χάρις τα ταξίδια μη επανδρωμένων διαστημοπλοίων τα οποία διαρκούν πολλά χρόνια. Αφού λοιπόν δεν πάει ο Μωάμεθ στο βουνό ας έλθει το βουνό στον Μωάμεθ! Θα χρησιμοποιήσουμε την κάμψη που προκαλεί στο φως η διάθλαση, καθώς και άλλα οπτικά φαινόμενα, για να προσομοιώσουμε την επίδραση των ουρανίων σωμάτων στην τροχιά του φωτός. Τα τελευταία χρόνια η μελέτη τέτοιων προβλημάτων βρίσκεται σε άνθηση. Οι πολύπλοκες μαθηματικές σχέσεις της ΓΘΣ, για την μελέτη της επίδρασης των βαρυτικών πεδίων στην τροχιά του φωτός, έχουν κοινή μαθηματική δομή με τις εξισώσεις που περιγράφουν την κίνηση του φωτός μέσα σε οπτικά υλικά. Ένα τέτοιο πρόβλημα, που έχει γίνει προσπάθεια να μελετηθεί σε συστήματα παγιδευμένων ατόμων, είναι η επίδραση που έχει μια μαύρη τρύπα στην τροχιά του φωτός.

    ΓΕΝΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΤΗΣ ΣΧΕΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΟΠΤΙΚΗ

    Με μια πρώτη ματιά η σχέση της ΓΘΣ με την Oπτική μπορεί να φανεί παράδοξη. Αυτό συμβαίνει επειδή έχουμε συνηθίσει να συνδέουμε αυτή τη σπουδαία φυσική θεωρία με προβλήματα βαρύτητας και κοσμολογίας. Η κατάσταση άλλαξε με την έλευση της Οπτικής Μετασχηματισμών (Transformation Optics) (Chen et al, 2010). Αυτό το πεδίο της φυσικής έχει αξιοποιήσει ιδέες που αναπτύχθηκαν στο πλαίσιο της ΓΘΣ για την κατασκευή αγώγιμων υλικών που είναι μη ανιχνεύσιμα από στατικά ηλεκτρικά πεδία (Greenleaf et al,  2003). Οι ιδέες αυτές άνοιξαν το δρόμο για την κατασκευή αόρατων διατάξεων (Leonhardt, 2006). Όμως η ιστορία αυτή έχει βαθύτερες ρίζες στο χρόνο.

    To 1818 o A.-J. Fresnel διατύπωσε την ορθή άποψη, χρησιμοποιώντας ωστόσο τη θεωρία του αιθέρα, πως ένα κινούμενο μέσο θα παρασύρει μαζί του το φως όπως ο άνεμος τα φύλλα ενός δέντρου (Fresnel, 1818). Το φαινόμενο αυτό παρατηρήθηκε το 1851 από τον Η. Fizeau (Fizeau, 1851). Τέσσερις δεκαετίες αργότερα, το 1895, ο Η. Α. Lorentz μελέτησε ένα παρόμοιο φαινόμενο, που προέρχεται από την οπτική διασπορά[1] του φωτός (Lorentz, 1895). Οι προβλέψεις του Η. Α. Lorentz επαληθεύτηκαν, στη συνέχεια, πειραματικά από τον P. Zeeman (Zeeman, 1914).  To 1923 o W. Gordon παρατήρησε ότι η κίνηση ισότροπων σωμάτων μέσα σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία ισοδυναμεί με κίνηση μέσα σε συγκεκριμένες  χωροχρονικές γεωμετρίες (Gordon, 1923). Ένα χρόνο αργότερα, το 1924, ο Ι. Υ. Tamm, αφού γενίκευσε αυτές τις θεωρίες, τις εφάρμοσε για να μελετήσει την διάδοση του φωτός σε μη επίπεδες γεωμετρίες (Tamm, 1924). Οι E. Bortolotti και S. M. Rytov απέδειξαν ότι αυτές οι γεωμετρίες έχουν μη Ευκλείδιο χαρακτήρα (Rytov, 1938). Το 1960 ο J. Plebanski θεμελείωσε τα ηλεκτρομαγνητικά φαινόμενα μέσα στον καμπύλο χωροχρόνο και το 1961 ο L. S. Dolin δημοσίευσε μια προδρομική εργασία πάνω στην οπτική μετασχηματισμών (Plebanski, 1960; Dolin, 1961). Το 1972 υπήρξε μια κομβική χρονιά καθώς ο W. Unruh, σε ένα σεμινάριο στην Οξφόρδη, επινόησε ένα απλό ανάλογο για τον ορίζοντα γεγονότων μιας μαύρης τρύπας. Σε αυτό το θέμα θα αναφερθούμε αναλυτικά στην επόμενη ενότητα. Τέλος, το 1999 αποδείχτηκε πως ένα κινούμενο διηλεκτρικό υλικό δρα στο φως όπως ένα βαρυτικό πεδίο και μάλιστα είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθεί το εν λόγω φαινόμενο για να κατασκευαστούν προσομοιώσεις αστρονομικών φαινομένων σε ένα εργαστήριο φυσικής (Leonhardt, 1999). Αντίστοιχα φαινόμενα εμφανίζονται στη συμπεριφορά των ηχητικών κυμάτων σε κινούμενα ρευστά. Στην περίπτωση αυτή τα ηχητικά κύματα υπόκεινται σε μια χωροχρονική γεωμετρία που εξαρτάται από τη μορφή της ροής και την τοπική ταχύτητα του ήχου (White,  1973; Unruh, 1981).

    ‘Ετος Επίτευγμα
    1818 Ο  A.-J. Fresnel διατύπωσε την ορθή άποψη, χρησιμοποιώντας ωστόσο τη θεωρία του αιθέρα, πως ένα κινούμενο μέσο θα παρασύρει μαζί του το φως όπως ο άνεμος τα φύλλα ενός δέντρου.
    1851 Ο Η. Fizeau παρατηρεί το φαινόμενο που είχε προβλέψει ο Fresnel.
    1895 Ο Η. Α. Lorentz προβλέπει θεωρητικά ένα παρόμοιο φαινόμενο που οφείλεται στη διασπορά του φωτός.
    1915 Ο P. Zeeman επαληθεύει πειραματικά την πρόβλεψη του Lorentz.
    1923 Ο W. Gordon παρατήρησε ότι η κίνηση ισότροπων σωμάτων μέσα σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία ισοδυναμεί με κίνηση μέσα σε συγκεκριμένες  χωροχρονικές γεωμετρίες.
    1924 Ο Ι. Υ. Tamm, αφού γενίκευσε αυτές τις θεωρίες, τις εφάρμοσε για να μελετήσει την διάδοση του φωτός σε μη επίπεδες γεωμετρίες.
    1928 & 1936 Οι E. Bortolotti και S. M. Rytov απέδειξαν ότι αυτές οι γεωμετρίες έχουν μη Ευκλείδιο χαρακτήρα
    1960 Ο J. Plebanski θεμελίωσε τα ηλεκτρομαγνητικά φαινόμενα μέσα στον καμπύλο χωροχρόνο και το
    1961 Ο L. S. Dolin δημοσίευσε μια προδρομική εργασία πάνω στην οπτική μετασχηματισμών
    1972 Ο W. Unruh, σε ένα σεμινάριο στην Οξφόρδη, επινόησε ένα απλό ανάλογο για τον ορίζοντα γεγονότων μιας μαύρης τρύπας.
    1999 Αποδείχτηκε από τον U. Leonhardt πως ένα κινούμενο διηλεκτρικό υλικό δρα στο φως ως ένα βαρυτικό πεδίο και μάλιστα είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθεί το εν λόγω φαινόμενο για να κατασκευαστούν προσομοιώσεις αστρονομικών φαινομένων σε ένα εργαστήριο φυσικής

    ΟΙ ΟΠΤΙΚΕΣ ΜΑΥΡΕΣ ΤΡΥΠΕΣ

    Μια μαύρη τρύπα χαρακτηρίζεται από έναν ορίζοντα γεγονότων. Πρόκειται για μια επιφάνεια όπου κάθε τι εντός της, ακόμη και το φως, δεν μπορεί να διαφύγει εξαιτίας του ισχυρού βαρυτικού πεδίου. Το 1981 ο W. Unruh υπέδειξε για πρώτη φορά μια πολύ απλή αναλογία για τον ορίζοντα γεγονότων μιας μαύρης τρύπας. Η πρότασή του άνοιξε στην κυριολεξία το δρόμο για όλες τις μετέπειτα πειραματικές προσπάθειες προσομοίωσης μιας μαύρης τρύπας.

    Η ιδέα έχει ως εξής: φανταστείτε έναν άνθρωπο να κωπηλατεί μια μικρή βάρκα ενάντια στο ρεύμα ενός καταράκτη, που αναπαριστά μια μαύρη τρύπα (Eικ.3). Πέρα από ένα συγκεκριμένο σημείο, κοντά στον καταράκτη, το ρεύμα γίνεται τόσο ισχυρό ώστε ο κωπηλάτης δεν μπορεί να προσδώσει αρκετή ταχύτητα στη βάρκα και να δραπετεύσει από τον καταράκτη. Το σημείο αυτό αντιστοιχεί στον ορίζοντα γεγονότων. Στο ίδιο πνεύμα, στη συνέχεια, ο Unruh θεώρησε την περίπτωση όπου τα κύματα της θάλασσας κατευθύνονται προς το δέλτα ενός ποταμού (Εικ.4). Επειδή, όσο ανεβαίνουμε προς το ποτάμι, το ρεύμα γίνεται πολύ ισχυρό, τα κύματα μπορούν να φτάσουν μέχρι ενός σημείου. Υπό αυτήν την έννοια ο ποταμός είναι μια «λευκή» τρύπα, το αντίθετο μιας μαύρης τρύπας, όπου τίποτα δεν μπορεί να εισέλθει. Η λευκή τρύπα είναι μια υποθετική περιοχή του χωροχρόνου στην οποία δεν μπορεί να εισέλθει τίποτα ενώ μαζικά σωμάτια και φως μπορούν να διαφύγουν.Εικόνα 3: Πέρα από ένα συγκεκριμένο σημείο, κοντά στον καταράκτη, το ρεύμα γίνεται τόσο ισχυρό – όπως ένας ορίζοντας γεγονότων – ώστε ο κωπηλάτης δεν μπορεί να προσδώσει αρκετή ταχύτητα στη βάρκα και να δραπετεύσει από τον καταράκτη. Ο ποταμός συμπεριφέρεται ως μια μαύρη τρύπα.Εικόνα 4: Τα κύματα της θάλασσας κατευθύνονται προς το δέλτα ενός ποταμού και μαζί τους και η βάρκα. Επειδή το ρεύμα γίνεται πολύ ισχυρό όσο ανεβαίνουμε προς το ποτάμι, τα κύματα και η βάρκα μπορούν να φτάσουν μέχρι ενός σημείου. Ο ποταμός συμπεριφέρεται σαν μια λευκή τρύπα.Ακολουθώντας το πνεύμα του παραδείγματος του W. Unruh, ο U. Leonhardt και ο συνεργάτης του P. Piwnicki υπέδειξαν έναν τρόπο να κατασκευαστούν οπτικές μαύρες τρύπες από τις οποίες είναι αδύνατον να ξεφύγει το φως (Leonhardt & Piwnicki, 1999). Αυτές οι διατάξεις, σύμφωνα με τις εκτιμήσεις των ερευνητών, θα μπορούσαν να αποτελέσουν ένα πειραματικό πεδίο για την κβαντική βαρύτητα, την προσπάθεια, δηλαδή, να παντρέψουμε την κβαντική μηχανική με την ΓΘΣ. Πρόκειται για ένα πρόβλημα που ταλανίζει την φυσική για δεκαετίες και το οποίο σχετίζεται άμεσα με την μεγάλη ενοποίηση όλων των δυνάμεων της φύσης. Οι μαύρες τρύπες απορροφούν το φως χάρις το πανίσχυρο βαρυτικό τους πεδίο. Σύμφωνα με τη ΓΘΣ, κάθε αντικείμενο με μάζα παραμορφώνει το χωροχρόνο κατά τέτοιο τρόπο, ώστε, κάθε τι που περνά από την γειτονιά του έλκεται προς το κέντρο της παραμόρφωσης, όπως ένα μπαλάκι του γκολφ όταν περνά από το χείλος μιας τρύπας. Το φως είναι η ταχύτερη οντότητα στο σύμπαν με ταχύτητα, στο κενό, ίση περίπου με 300,000 km/s. Συνεπώς, ακόμη και για μια μαύρη τρύπα, η σύλληψή του είναι μια αρκετά δύσκολη υπόθεση. Πως θα μπορούσε να γίνει κάτι τέτοιο στο εργαστήριο; Οι Leonhardt και Piwnicki σκέφθηκαν πως για να μπορέσουμε να συλλάβουμε το φως, θα έπρεπε πρώτα να το φρενάρουμε! Όπως είναι γνωστό, η ταχύτητα του φωτός είναι σταθερή στο κενό αλλά μεταβάλλεται όταν αυτό αναγκαστεί να ταξιδέψει μέσα σε ένα διαφανές υλικό μέσο (π.χ. νερό, γυαλί)[2]. Το 1999 η ομάδα της ερευνήτριας L. Hau, στο Rowland Institute of Science της Μασαχουσέτης και στο Πανεπιστήμιο Χάρβαρντ, κατόρθωσε να ελαττώσει την ταχύτητα του φωτός στο απίστευτο μέγεθος των 17 m/s. Αυτό έγινε δυνατόν όταν ανάγκασαν το φως να περάσει μέσα από μια ποσότητα από άτομα ρουβιδίου σε αέρια φάση, που είχαν προετοιμαστεί σε μια ειδική κατάσταση από πρόσθετες δέσμες λέιζερ (Hau et al, 1999). Λίγο αργότερα επιτεύχθηκε η επιβράδυνση του φωτός στα 0,5 m/s όταν αυτό πέρασε μέσα από ένα συμπύκνωμα Bose-Einstein (Hau, 2001).

    Πως όμως μπορεί να επιβραδυνθεί το φως σε ένα κβαντικό αέριο; Τη λύση έχει δώσει η κβαντική μηχανική και ένα φαινόμενο που είναι γνωστό ως ηλεκτρομαγνητικά επαγόμενη διαφάνεια (electromagnetic induced transparency) (McCall & Hahn, 1969; Kocharovskaya & Khanin, 1986). Στην κβαντομηχανική όταν ένα φαινόμενο μπορεί να γίνει εφικτό μέσω δύο διαφορετικών ενδεχομένων αυτά μπορεί να συμβάλλουν ενισχυτικά ή καταστροφικά με τελικό αποτέλεσμα την μεγιστοποίηση ή το μηδενισμό της πιθανότητας εμφάνισης του φαινομένου αντίστοιχα. Ας δούμε μια τέτοια περίπτωση στο σχήμα της Εικ. 5. Ένα ηλεκτρόνιο μπορεί να βρεθεί σε μια ανώτερη ενεργειακή στάθμη |3>  ξεκινώντας από την κατάσταση |1> με τη βοήθεια μιας δέσμης λέιζερ συχνότητας fp. Με τον ίδιο τρόπο μπορεί να βρεθεί στην κατάσταση |3> ξεκινώντας από μια άλλη κατάσταση |2> με τη βοήθεια μιας ασθενούς δέσμης λέιζερ συχνότητας fc. Η ασθενής αυτή δέσμη χρησιμοποιείται ουσιαστικά ως μια δέσμη ελέγχου. Όπως ήδη αναφέραμε, η κβαντική μηχανική προβλέπει πως τα δύο διαφορετικά ενδεχόμενα μέσω των οποίων μπορεί να βρεθεί το ηλεκτρόνιο στην ανώτερη ενεργειακά κατάσταση μπορεί να συμβάλλουν ενισχυτικά (οπότε μεγιστοποιείται η πιθανότητα το ηλεκτρόνιο να βρεθεί στην ανώτερη κατάσταση) ή καταστροφικά οπότε η άνοδος του ηλεκτρόνιου μπλοκάρεται και αυτό παραμένει στις χαμηλώτερες καταστάσεις. Ρυθμίζοντας κατά βούληση τη συχνότητα και την ένταση της ασθενούς δέσμης λέιζερ μπορούμε να επιτύχουμε οποιαδήποτε από τις δύο καταστάσεις ή κάποια ενδιάμεση όπου το ηλεκτρόνιο διεγείρεται μερικώς και μπορεί να βρεθεί ταυτόχρονα τόσο στην ανάωτερη κατάσταση όσο και στις δύο χαμηλώτερες (η κβαντική τα επιτρέπει αυτά…).Εικόνα 5: Ένα ηλεκτρόνιο μπορεί να βρεθεί σε μια ανώτερη ενεργειακή στάθμη |3> ξεκινώντας από την κατάσταση |1> με τη βοήθεια μιας δέσμης λέιζερ συχνότητας fp. Με τον ίδιο τρόπο μπορεί να βρεθεί στην κατάσταση |3> ξεκινώντας από μια άλλη κατάσταση |2> με τη βοήθεια μιας ασθενούς δέσμης λέιζερ συχνότητας fc. Η κβαντική μηχανική προβλέπει πως τα δύο διαφορετικά ενδεχόμενα μέσω των οποίων μπορεί να βρεθεί το ηλεκτρόνιο στην ανώτερη ενεργειακά κατάσταση μπορεί να συμβάλλουν ενισχυτικά (οπότε μεγιστοποιείται η πιθανότητα το ηλεκτρόνιο να βρεθεί στην ανώτερη κατάσταση) ή καταστροφικά οπότε η άνοδος του ηλεκτρόνιου μπλοκάρεται και αυτή παραμένει στις χαμηλώτερες καταστάσεις. Στη βιβλιογραφία το παραπάνω σχήμα είναι γνωστό ως «σχηματισμός-Λ» (Λ-configuration).Όταν το ηλεκτρόνιο βρεθεί στην ανώτερη κατάσταση έχει απορροφήσει ουσιαστικά ενέργεια από την βασική δέσμη λέιζερ. Άρα η δέσμη αυτή ουσιαστικά συμπεριφέρερται σαν να έχει ταξιδέψει μέσα σε ένα υλικό με κάποιο δείχτη διάθλασης. Όταν το ηλεκτρόνιο εγκλωβίζεται στις χαμηλές καταστάσεις τότε ουσιαστικά δεν μπορεί να απορροφήσει ενέργεια από τη δέσμη λέιζερ η οποία συνεχίζει την πορεία της απρόσκοπτα σαν να ταξιδεύει στο κενό. Το παραπάνω σύστημα είναι στην ουσία ένα υλικό όπου ο δείχτης διάθλασής του, ως προς την κύρια δέσμη, μπορεί να μεταβληθεί κατά βούληση.

    ‘Όπως έχουν υποδείξει οι Leonhardt και Piwnicki, όταν ένα μέσο, όπως ένα συμπύκνωμα Bose-Einstein, που επιβραδύνει το φως μετακινηθεί, τότε μπορεί να παρασύρει το φως μαζί του. Το φως έχοντας να αντιμετωπίσει ένα γρήγορο «άνεμο» προς τα εμπρός, θα υστερήσει και θα μείνει πίσω. Οι δύο επιστήμονες πιστεύουν ότι αν κατασκεύαζαν έναν περιστρεφόμενο στρόβιλο σε ένα μέσο, σαν αυτά που χρησιμοποίησε η Len Hau, αυτός θα “κατάπινε” το φως. Πράγματι, τα πιο συγγενή πράγματα προς τις μαύρες τρύπες που έχουμε στη Γη είναι οι στρόβιλοι. Οι τυφώνες, για παράδειγμα, ρουφούν δέντρα, στέγες και φορτηγά. Η δύναμή τους προέρχεται από την χαμηλή πίεση στο κέντρο του στροβίλου σε σχέση με την πίεση στην περιφέρεια του. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς των δύο επιστημόνων ένας στρόβιλος μπορεί να ασκήσει μιαν ανάλογη επίδραση στο φως. Εάν ο στρόβιλος περιστρέφεται πολύ πιο γρήγορα από ότι μπορεί να κινηθεί το φως, κάθε ακτίνα που περνά πολύ κοντά από το κέντρο του θα συλληφθεί και θα συρθεί προς αυτό. To φως, τελικά, θα απορροφηθεί από το στρόβιλο. Οπότε, ακριβώς όπως στην περίπτωση μιας πραγματικής μαύρης τρύπας, ο στρόβιλος έχει έναν ορίζοντα γεγονότων πέρα από τον οποίο η απόδραση του φωτός είναι αδύνατη.

    ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ HAWKING ΣΤΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

    Ο U. Leonhardt υποστηρίζει πως σε μια οπτική μαύρη τρύπα το φως συμπεριφέρεται σαν να βρίσκεται εντός ενός πολύ ισχυρού βαρυτικού πεδίου. Το φως, όταν βρεθεί μέσα στο περιστρεφόμενο αέριο μιας οπτικής μαύρης τρύπας, κινείται εντός ενός καμπύλου χωροχρόνου και αυτό το γεγονός μπορεί να αξιοποιηθεί για να ελεγχθούν, σε πρώτη φάση, προβλέψεις που αφορούν σε κβαντικά φαινόμενα  που εκδηλώνονται σε ισχυρά βαρυτικά πεδία (Drori et al, 2019). Η πιο διάσημη από αυτές διατυπώθηκε το 1975 όταν ο S. Hawking απέδειξε ότι οι μαύρες τρύπες ακτινοβολούν (Hawking, 1975). Σύμφωνα με την κβαντική θεωρία πεδίου, σε μια μαύρη τρύπα, ζεύγη στοιχειωδών σωματιδίων αναδύονται από το κενό και στην συνέχεια ανασυνδυάζονται και εξαφανίζονται. Αυτά τα «εν δυνάμει» σωματίδια δεν μπορούν να επιβιώσουν για πολύ χρόνο. Εάν, όμως, το ζεύγος σωματιδίων τύχει να γεννηθεί μόλις πάνω από τον ορίζοντα γεγονότων μιας μαύρης τρύπας, η βαρύτητα μπορεί να διαχωρίσει το ζεύγος σωματιδίων. Ένα από τα δύο σωμάτια πέφτει στην τρύπα ενώ το άλλο “κερδίζει” κάποια ενέργεια και διαφεύγει. Αυτά τα διαφυγόντα σωματίδια συνιστούν την περίφημη ακτινοβολία Hawking, η οποία δεν έχει καταγραφεί πειραματικά μέχρι σήμερα σε αστροφυσικό περιβάλλον (Εικ.6).Εικόνα 6: Η γένεση της ακτινοβολίας Hawking. Σε μια μαύρη τρύπα, ζεύγη στοιχειωδών σωματιδίων αναδύονται από το κενό και στην συνέχεια ανασυνδυάζονται και εξαφανίζονται. Εάν το ζεύγος σωματιδίων τύχει να γεννηθεί μόλις πάνω από τον ορίζοντα γεγονότων μιας μαύρης τρύπας, η βαρύτητα μπορεί να το διασπάσει. Ένα από τα δύο σωμάτια πέφτει στην τρύπα ενώ το άλλο “κερδίζει” κάποια ενέργεια και διαφεύγει. Αυτά τα διαφυγόντα σωματίδια συνιστούν την περίφημη ακτινοβολία Hawking.Το όλο θέμα έχεις και άλλες, ακόμη πιο εξωτικές, προεκτάσεις. Μια από τις πιο παράδοξες προβλέψεις για τις μαύρες τρύπες είναι η δυνατότητα παραγωγής ακτινοβολίας λέιζερ από αυτές (Corley & Jacobson, 1999). Στην κοσμολογία προβλέπεται πως κάτι τέτοιο μπορεί να συμβεί στην περίπτωση που η μαύρη τρύπα είτε περιστρέφεται είτε φέρει ηλεκτρικό φορτίο. Μια τέτοια μαύρη τρύπα χαρακτηρίζεται από την ύπαρξη δύο οριζόντων γεγονότων, έναν εσωτερικό και έναν εξωτερικό, οι οποίοι διαμορφώνουν μια γιγάντια οπτική κοιλότητα (Εικ.7).  Τα φωτόνια που πέφτουν στη μαύρη τρύπα φτάνουν στον εσωτερικό ορίζοντα. O ορίζοντας αυτός είναι ένας ορίζοντας μιας λευκής τρύπας που ανακλά τα πάντα προς τον εξωτερικό ορίζοντα γεγονότων. Αυτές οι ανακλάσεις οδηγούν στο σχηματισμό ενός στάσιμου κύματος. Κατά τη διάρκεια αυτών των ανακλάσεων η ενέργειά των φωτονίων ελλατώνεται καθώς ένα μέρος αυτής θα εκπέμπεται εκτός του ορίζοντα γεγονότων, με τη μορφή φωτός, σε μια κοινή συχνότητα και με συνεχώς αυξανόμενη ένταση, σχηματίζοντας μια δέσμη λέιζερ. Είναι ενδιαφέρον πως η ενίσχυση αφορά όχι μόνο φωτόνια αλλά εν γένει κάθε μποζονικό σωματίδιο ενώ στην περίπτωση φερμιονίων το φαινόμενο αντιστρέφεται και έχουμε εξασθένηση της ακτινοβολίας Hawking.Εικόνα 7: Μια μαύρη με δύο οριζόντες γεγονότων, έναν εσωτερικό και έναν εξωτερικό, οι οποίοι διαμορφώνουν μια γιγάντια οπτική κοιλότητα. Τα φωτόνια που πέφτουν στη μαύρη τρύπα φτάνοντας στον εσωτερικό ορίζοντα ανακλώνται προς τον εξωτερικό ορίζοντα γεγονότων. Αυτές οι ανακλάσεις οδηγούν στο σχηματισμό ενός στάσιμου κύματος. Κατά τη διάρκεια αυτών των ανακλάσεων η ενέργειά των φωτονίων ελλατώνεται καθώς ένα μέρος αυτής θα εκπέμπεται εκτός του ορίζοντα γεγονότων, με τη μορφή φωτός, σε μια κοινή συχνότητα και με συνεχώς αυξανόμενη ένταση, σχηματίζοντας μια δέσμη λέιζερ.Η προσομοίωση αυτού του φαινόμενου έχει γίνει με τη βοήθεια ενός συμπυκνώματος Bose-Einstein από τον J. Steinhauer στο Πολυτεχνείο Technion στο Ισραήλ και θα μπορούσε να προσφέρει ισχυρά αποδεικτικά στοιχεία για την ύπαρξη της ακτινοβολίας Hawking (Steinhauer, 2014). Το σύστημα λειτούργησε για την ενίσχυση ηχητικών κυμάτων και όχι φωτός και παρόλο που δεν συνιστά μια πραγματική βαρυτική μαύρη τρύπα, το πείραμα, εντούτοις, παρείχε ισχυρές ενδείξεις πως ο μηχανισμός Hawking λειτουργεί, ενδεικτικό του είδους των πληροφοριών που μπορεί να αποκομίσει κανείς από μικρής κλίμακας προσομειώσεις βαρυτικών φαινομένων χρησιμοποιώντας μεθόδους της οπτικής ή της ακουστο-οπτικής. Αξίζει να σημειωθεί πως πρόσφατα ένας ερευνητής, ο H. Katayama, κατόρθωσε να προσομοιώσει αυτό το φαινόμενο με τη βοήθεια ενός σολιτονίου (soliton) που αναπτύχθηκε σε ένα υπεραγώγιμο ηλεκτρικό κύκλωμα (Katayama, 2021).

    ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΕΙΣ ΤΗΣ ΔΥΝΑΜΙΚΗΣ ΤΟΥ ΣΥΜΠΑΝΤΟΣ

    Ιδιαίτερα εντυπωσιακό είναι το γεγονός πως τα κβαντικά αέρια μπορούν να αξιοποιηθούν ως πλατφόρμες προσομοίωσης φαινομένων κοσμικής κλίμακας όπως η ίδια η δημιουργία του Σύμπαντος. Δεδομένου ότι κάθε φορά που οι επιστήμονες παρατηρούν τον ουρανό βλέπουν πίσω στο παρελθόν αναρωτιέται κάποιος γιατί χρειάζεται να καταφύγουμε σε προσομοιώσεις για τη διερεύνηση κοσμολογικών φαινομένων. Η απάντηση βρίσκεται στο γεγονός πως υπάρχει ένα όριο στο παρελθόν πέρα από το οποίο δεν μπορούμε να διεισδύσουμε. Σύμφωνα με την εκδοχή της θεωρίας της Μεγάλης Έκρηξης (Big Bang Theory) οι πρώτες «στιγμές» (κάπου 380.000 χρόνια!) μετά την έκρηξη, που είναι στην κυριολεξία πολύ κρίσιμες για την μετέπειτα εξέλιξη του Σύμπαντος, καλύπτονται από ένα πέπλο μυστηρίου. Κατά την περίοδο αυτή ο συμπαντικός χώρος εικάζεται πως ήταν γεμάτος από πυκνό πλάσμα το οποίο είναι μη διαπερατό στην ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με αποτέλεσμα αυτή να μην κατορθώσει να ταξιδέψει στο χωροχρόνο και να φτάσει σήμερα στα όργανα παρατήρησης που διαθέτουμε. Μια προσπάθεια να φωτιστεί αυτή η αρχική περίοδος έχει γίνει στα πλαίσια της Θεωρίας του Πληθωρισμού (Inflation Theory), η οποία προτείνει ότι ο χώρος στην αρχή επεκτάθηκε ταχύτατα (σε χρόνο 10-30 s το μέγεθος του Σύμπαντος διπλασιάστηκε εκατό φορές!) για να ακολουθήσει μια δραματική επιβράδυνση. Αλλά δεν είναι γνωστό με βεβαιότητα εάν η θεωρία είναι σωστή, και ακόμα κι αν είναι, πολλές λεπτομέρειες μένουν να διερευνηθούν. Οι κοσμολόγοι δεν μπορούν να ταξιδέψουν, μέσω παρατηρήσεων, τόσο πίσω στο χρόνο ώστε έχουν μια εικόνα του τι συνέβη κατά την εποχή του πληθωρισμού. Μια λύση σε αυτό το πρόβλημα είναι να καταφύγουμε στην προσομοίωση του φαινομένου και εδώ τα κβαντικά αέρια έχουν αφήσει πολλές υποσχέσεις.

    Πριν λίγα χρόνια η ερευνητική ομάδα του G. Campbell, στο Πανεπιστήμιο του Maryland στις ΗΠΑ, έδειξε πως η ταχύτατη διαστολή ενός παγιδευμένου συμπυκνώματος Bose-Einstein παρουσιάζει παρόμοια χαρακτηριστικά με ένα διαστελλόμενο σύμπαν (Eckel, 2018). Η ομάδα αυτή κατόρθωσε να παγιδεύσει ένα τέτοιο συμπύκνωμα από εκατοντάδες άτομα σε μια δαχτυλιοειδή παγίδα της οποίας η ακτίνα τετραπλασιάστηκε μέσα σε μερικά χιλιοστά του δευτερολέπτου. Τα αποτελέσματα του πειράματος έδειξαν μια αξιοσημείωτη αναλογία ανάμεσα στη δυναμική του διαστελλόμενου συμπυκνώματος και αυτήν ενός διαστελλόμενου σύμπαντος.

    Μόλις το 2022 η ερευνητική ομάδα του M. Oberthaller, στο Πανεπιστήμιο της Χαϊδελβέργης, έκανε ένα σημαντικό βήμα στην προσομοίωση της διαστολής του Σύμπαντος κατασκευάζοντας μια πειραματική πλατφόρμα στην οποία μπορεί να διερευνηθεί αυτή η κατάσταση, σε ένα κβαντικό αέριο από άτομα καλίου το οποίο προσομοίωνε το σύμπαν. Η πυκνότητα του, μάλιστα, σχετίζεται με την καμπυλότητα του σύμπαντος. Το νέο ποιοτικό στοιχείο που έφερε αυτό το πείραμα ήταν πως αντί οι ερευνητές να αφήσουν το κβαντικό αέριο να διασταλεί στο χώρο και το χρόνο προσομοίωσαν μια κατάσταση διαστολής ενώ τα άτομα παρέμεναν στη θέση τους. Πως έγινε κάτι τέτοιο εφικτό; Με μια απλή σκέψη: τα μέρη ενός συστήματος που διαστέλλεται αλληλεπιδρούν με δυνάμεις που διαρκώς εξασθενούν. Αν σε ένα κβαντικό αέριο εφαρμόσουμε ένα εξωτερικό μαγνητικό πεδίο του οποίου μεταβάλουμε την ένταση μπορούμε να ελαττώνουμε κατά βούληση τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των ατόμων του αερίου και έτσι να προσομοιώσουμε μια κατάσταση διαστολής (Viermann et al, 2022). Για να επιτευχθεί πειραματικά αυτή η κατάσταση οι ερευνητές αξιοποίησαν ένα φαινόμενο της ατομικής φυσικής γνωστό ως συντονισμός Feshbach (Feshbach resonance). Τα αποτελέσματα του πειράματος αυτού είναι πάρα πολύ ενθαρρυντικά καθώς επιβεβαίωσαν μια σημαντική ιδιότητα που έχει ένα διαστελλόμενο σύμπαν. Πράγματι, μια απλή πρόβλεψη της κβαντικής θεωρίας πεδίου είναι πως σε ένα διαστελλόμενο σύμπαν οι κβαντικές διακυμάνσεις οδηγούν στο σχηματισμό ζευγών σωματιδίων-αντισωματιδίων. Κάτι τέτοιο είναι αδύνατο σε ένα στατικό σύμπαν. Σε ένα διαστελλόμενο κβαντικό αέριο τα αντίστοιχα σωματίδια θα ήταν φωνόνια και αυτό ήταν ακριβώς που παρατήρησαν ο Oberthaller και οι συνεργάτες του. Οι τροχιές τους μάλιστα καθορίζονται από την καμπυλότητα του χωροχρόνου μέσα στον οποίο κινούνται. Μελετώντας αυτές τις τροχιές οι ερευνητές ήταν σε θέση να επιβεβαιώσουν ότι το προσομοιούμενο σύμπαν είχε την επιθυμητή καμπυλότητα. Παράλληλα οι ερευνητές προχώρησαν και σε προσομοίωση διαφορετικών τύπων διαστολής, με σταθερό, με επιβραδυνόμενο και με επιταχυνόμενο ρυθμό αντίστοιχα. Και στις τρεις περιπτώσεις μετά το πέρας της διαστολής το κβαντικό αέριο είχε κυριευθεί από ακουστικά κύματα παρόμοια με αυτά που κυριαρχούσαν στο Σύμπαν την εποχή του πλάσματος. Οι επιστήμονες πλέον έχουν θέσει επί τάπητος το φιλόδοξο σχέδιο να χρησιμοποιήσουν αυτού του είδους τις προσομοιώσεις ώστε να διερευνήσουν τη δυναμική του Σύμπαντος πριν την εποχή του πληθωρισμού.

    Τέλος αξίζει να αναφέρουμε και την αξιοποίηση των οπτικών κρυστάλλων ατόμων σε προσομοιώσεις της μεταβολής της κβαντικής φάσης που εικάζεται πως συνέβη στα πρώτα στάδια του σύμπαντος. Η πιο πρόσφατη προσπάθεια σε αυτή την κατεύθυνση έγινε από τον Bo Song και τους συνεργάτες του στο Πανεπιστήμιο του Cambridge οι οποίοι αξιοποίησαν παγιδευμένα άτομα σε οπτικά πλέγματα και παρατήρησαν για πρώτη φορά ασυνεχείς μεταβάσεις από καταστάσεις μονωτή Mott σε μια υπερρευστη κατάσταση υψηλότερης ενέργειας στην οποία τα άτομα μπορούν να μετακινηθούν ελεύθερα μεταξύ διαφορετικών τοποθεσιών μέσα στο πλέγμα (Song et al, 2022). Οι ασυνεχείς μεταβάσεις φάσεως έχουν σχέση με τις μεταβολές φάσεως στην αρχή δημιουργίας του Σύμπαντος. Στο εν λόγω πείραμα επιτεύχθηκαν με διαταραχή του οπτικού κρύσταλλου.

    ΕΠΙΛΟΓΟΣ

    Τα κβαντικά αέρια φαίνεται να αποτελούν μια πολλά υποσχόμενη πλατφόρμα προσομοίωσης κοσμολογικών φαινομένων μεγάλης κλίμακας. Με τη βοήθειά τους οι ερευνητές προσπαθούν να ρίξουν φως σε δυσεπίλυτα ερωτήματα που αφορούν στη δυναμική αυτών των φαινομένων. Αρκετοί από αυτούς θεωρούν πως όλη αυτή η ερευνητική προσπάθεια μπορεί να συμβάλλει καθοριστικά σε έναν άλλο, διακαή, πόθο της φυσικής: την ενοποίηση της κβαντομηχανικής με τη βαρύτητα. Εν κατακλείδι, θα πρέπει να σημειωθεί πως τα κβαντικά αέρια δεν συνιστούν τα μόνα φυσικά συστήματα στα οποία επιχειρούνται προσομοιώσεις κοσμολογικών φαινομένων (Novello et al, 2002).

    ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ

    Ευχαριστούμε τον Απόστολο Κυριαζή για την ευγενική παραχώρηση της κεντρικής φωτογραφίας του άρθρου. Οι Εικόνες 3 και 4 αποτελούν καλλιτεχνική προσαρμογή εικόνων από το σύνδεσμο από το άρθρο https://skullsinthestars.com/2008/03/12/making-optical-blackholes-in-a-laboratory/. Η προσαρμογή έγινε από τον ζωγράφο Παναγιώτη (Τάκη) Βαρελά, μέλος του ΔΣ του Εθνικού Μουσείου Σύγχρονης Τέχνης (ως εκπρόσωπος του Επιμελητήριου Εικαστικών Τεχνών Ελλάδας) για την έκδοση του βιβλίου Taming Atoms: The Renaissance of Atomic Physics, (Lembessis, 2020).[1] Δηλαδή την εξάρτηση του δείκτη διάθλασης από τη συχνότητα του φωτός.

    [2] Στο νερό για παράδειγμα η ταχύτητά του είναι 225,000 km/s.ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

    Chen, Η., Chan, C., T., and P. Sheng, 2010. Transformation optics and metamaterials. Nature Materials 9, 387-396. DOI: 10.1038/nmat2743

    Corley, S., and Jacobson, T., 1999. Black hole lasers. Phys. Rev. D. 124011. https://doi.org/10.1103/PhysRevD.59.124011

    Dolin, L., S., 1961. To the possibility of comparison of three-dimensional electromagnetic systems with nonuniform anisotropic filling. Izvestiya Vuzov. Radiophizika 4, 964-967. https://www.math.utah.edu/~milton/DolinTrans2.pdf

    Drori, J., Rosenberg, Y., Bermudez, D.,  Silberberg, Y., and Leonhardt, U., 2019. Observation of Stimulated Hawking Radiation in an Optical Analogue. Phys. Rev. Lett. 122, 010404. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.122.010404

    Eckel, S., Kumar, A., Jacobson, T., Spielman, I., B., and Campbell, G., K., 2018. A Rapidly Expanding Bose-Einstein Condensate: An Expanding Universe in the Lab. Phys. Rev. X 8, 021021. https://doi.org/10.1103/PhysRevX.8.021021

    Euvé, L.-P., Michel, F., Parentani, R., Philbin, T., G., and Rousseaux, G., 2016. Observation of Noise Correlated by the Hawking Effect in a Water Tank. Phys. Rev. Lett. 117, 121301. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.117.121301

    Greenleaf, A., Lassas, M., and Uhlmann, G., 2003. Anisotropic conductivities that cannot be detected by EIT. Physiol. Meas. 24, 413-419. DOI: 10.1088/0967-3334/24/2/353

    H. Fizeau, H., 1851. Sur les hypotheses relatives a l’ether lumineux, et sur une experience qui parait demontrer que le mouvement des corps change la vitesse avec laquelle la lumiere se propage dans leur interieur. Comptes Rendus de l’Académie des Sciences 33, 349-355. https://www.academie-sciences.fr/pdf/dossiers/Fizeau/Fizeau_pdf/CR1851_p349.pdf

    Fresnel, A., J., 1818. Lettre de M. Fresnel à M. Arago, sur l’ influence du movement terrestre dans quelques phénomènes d’ optique. Ann. Chim. Phys. 8, 57-66.

    Gordon, W., 1923. Zur Lichtfortpflanzung nach der Relativitätstheorie,” (For the propagation of light according to the Theory of Relativity). Ann. Phys. (Leipzig) 72, 421-456. http://www.neo-classical-physics.info/uploads/3/4/3/6/34363841/gordon_-_optical_metrics.pdf

    Hau, L., V., Harris, S., E., Dutton, Z., and Behroozi, C., H., 1999. Light speed reduction to 17 metres per second in an ultracold atomic gas. Nature 397, 594-598. https://doi.org/10.1038/17561

    Hau, L., V., 2001. Frozen Light. Scientific American, July Issue, 44-51. https://www.scientificamerican.com/article/frozen-light/

    Hawking, S., W., 1975. Particle creation by black holes. Commun.Math.Phys. 43, 199-220. https://doi.org/10.1007/BF02345020

    Katayama, H., 2021. Quantum-circuit black hole lasers. Scientific Reports, 11, 19137. https://doi.org/10.1038/s41598-021-98456-0

    Kocharovskaya, O., Khanin, Ya., I., 1986. Sov. Phys. JETP, 63, 945. http://jetp.ras.ru/cgi-bin/dn/e_063_05_0945.pdf

    Lembessis, V. E., 2020. Taming Atoms: The Renaissance of Atomic Physics. Bellingham, Washington USA: SPIE. https://spie.org/Publications/Book/2563827?SSO=1

    Leonhardt, U., and Piwnicki, P., 1999. Relativistic Effects of Light in Moving Media with Extremely Low Group Velocity. Phys. Rev. Lett. 84, 822-825. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.84.822

    Leonhardt, U., and Philbin, T., G., 2006. General relativity in electrical engineering. New J. Phys. 8, 247-266. https://doi.org/10.1088/1367-2630/8/10/247

    Leonhardt, U., and Philbin, T., 2010. GEOMETRY AND LIGHT: THE SCIENCE OF INVISIBILITY. New York: Dover. https://store.doverpublications.com/0486476936.html

    Lorentz, H., A., 1895. Versuch einer Theorie der elektrischen und 
optischen Erscheinungen von bewegten Körpern (Attempt of a Theory of Electrical and Optical Phenomena
    in Moving Bodies). Leiden: Brill (1895), p.31. https://en.wikisource.org/wiki/Translation:Attempt_of_a_Theory_of_Electrical_and_Optical_Phenomena_in_Moving_Bodies

    McCall, S., L., and Hahn, E., L., 1969. Self-Induced Transparency. Phys. Rev. 183, 457. https://doi.org/10.1103/PhysRev.183.457

    Muñoz de Nova, J., R., Golubkov, K., Kolobov, V., I., and Steinhauer, J., 2019. Observation of thermal Hawking radiation and its temperature in an analogue black hole. Nature 569, 688–691. DOI: 10.1038/s41586-019-1241-0

    Novello, M., Visser, M., Volovik, G., 2002. Artificial Black Holes. Singapore: World Scientific Publishing. https://www.worldscientific.com/worldscibooks/10.1142/4861#t=aboutBook

    Plebanski, J., 1960.  Electromagnetic Waves in Gravitational Fields. Phys. Rev. 118, 1396-1408. https://doi.org/10.1103/PhysRev.118.1396

    Rytov, S., M., 1938. On the transition between wave and geometric optics. Compt. Rend. (Doklady) Acad. Sci. USSR 18, 263-266.

    Song, B., Dutta, S., Bhave, S., Yu, Jr.-C., Carter, E., Cooper., N., and Schneider, U., 2022. Realizing discontinuous quantum phase transitions in a strongly correlated driven optical lattice. Nature Physics, 259-264. https://doi.org/10.1038/s41567-021-01476-w

    Steinhauer, J., 2014. Observation of self-amplifying Hawking radiation in an analogue black-hole laser. Nature Physics 10, 864-869. https://doi.org/10.1038/nphys3104

    Tamm, I., Y., 1924. The electrodynamics of anisotropic media in the special theory of relativity. J. Russ. Phys.-Chem. Soc. 56, 2-3, 248-262. http://neo-classical-physics.info/uploads/3/4/3/6/34363841/tamm_-_ed_of_anisotropic_media_1924.pdf

    Unruh, W., G., 1981. Experimental Black-Hole Evaporation? Phys. Rev. Lett. 46, 1351-1353. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.46.1351

    Viermann, C., Sparn, M., Liebster, N., Hans, M., Kath, E., Parra-López, A., Tolosa-Simeón, M., Sánchez-Kunz, N., Haas, T., Strobel, H., Floerchinger, S., and Oberthaler, M., K., 2022. Nature 611, 260-264. https://doi.org/10.1038/s41586-022-05313-9

    White, R., 1973. Acoustic ray tracing in moving inhomogeneous fluids. J. Acoust. Soc. Amer. 53, 1700-1704. https://doi.org/10.1121/1.1913522

    Zeeman, P., 1914. Fresnel’s coefficient for light of different colours,” Proc. R. Acad. Amsterdam 17, 445-451. https://dwc.knaw.nl/DL/publications/PU00012688.pdf

  • Τζον φον Νόιμαν, ο άνθρωπος από το μέλλον

    Τζον φον Νόιμαν, ο άνθρωπος από το μέλλον

    ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΤΡΑΥΛΟΣ
    Bhattacharya Ananyo

    Μετάφραση: Σταύρος Πανέλης
    Επιμέλεια: Παναγιώτης Τραυλός


    ISBN:
    978-618-5061-32-6
    Διαστάσεις:
    14 Χ 21
    Αριθμός σελίδων:
    544
    Τιμή:
    23,85€

    Έτος έκδοσης: 2023Άραγε, ήταν ένας «φριχτός» άνθρωπος ο Τζον φον Νόιμαν όταν πρότεινε έναν προληπτικό πόλεμο με τους Σοβιετικούς, στο πλαίσιο της γεωπολιτικής του Ψυχρού Πολέμου; Ήταν ένας αλτρουιστής όταν στάθηκε στο πλευρό του Μάντελμπροτ και όταν υπεράσπισε τον Οπενχάιμερ (τον κομμουνιστή «πατέρα» της ατομικής βόμβας) ή μήπως ήταν ένας άκαμπτος ορθολογιστής όταν έσπερνε αθόρυβα λύσεις για τις προκλήσεις που θα αντιμετώπιζε η ανθρωπότητα στο μέλλον; Δύσκολα ερωτήματα χωρίς εύκολες απαντήσεις για αυτή την πολυσχιδή προσωπικότητα, για αυτή την αδιανόητη υπερδιάνοια του 20ού αιώνα.

    • Τα έξυπνα τηλέφωνά μας και η αρχιτεκτονική των υπολογιστών που μιμούνται το μυαλό μας,
    • η αδυσώπητη στρατηγική νίκης στη θεωρία παιγνίων και η δυναμική της εξελικτικής βιολογίας (από τα αυτοαναπαραγόμενα διαστημόπλοια μέχρι τα xenobots),
    • η τρομερή θερμοπυρηνική βόμβα και η αγωνία για τον πλανήτη μας,
    • η απαράμιλλη μαθηματική νοημοσύνη, η ιδιόρρυθμη φιλανθρωπία και το χάρισμα να απολαμβάνεις να σκέφτεσαι…

    … όλα έχουν το ανεξίτηλο αποτύπωμα του πολυμήχανου «Τζόνι».

    Οι μαθηματικές συνεισφορές αυτού του Ούγγρου επιστήμονα με την «εξωγήινη» ευφυΐα καθόρισαν τα πνευματικά ρεύματα του αιώνα μας από την πολιτική μέχρι την οικονομία και από την τεχνολογία μέχρι την ψυχολογία. Οι ιδέες του ήταν αστείρευτες. Τις μοιραζόταν απλόχερα με τον Χίλμπερτ, τον Τιούρινγκ, τον Γκέντελ, τον Χάιζενμπεργκ, τον Φέινμαν, τον Μίνσκι, και με όλους τους κορυφαίους επιστήμονες της εποχής του, καθώς μεταπηδούσε από πεδίο σε πεδίο, δίνοντας παντού λύσεις.

    Όπου κι αν πήγαινε, ο «Τζόνι» πυροδοτούσε επαναστάσεις. Ο ανυπέρβλητα «καθωσπρέπει» καθηγητής του Πρίνστον οδηγούσε τα πιο γρήγορα αυτοκίνητα, έκανε τα πιο ξέφρενα πάρτι, νυμφεύθηκε όμορφες γυναίκες και απολάμβανε το χρήμα. Μα, πάνω απ’ όλα, αγαπούσε να σκέφτεται.

    Έγινε αντιπαθής όταν προσέφερε την επιδεξιότητά του στη δεξαμενή σκέψης Rand Corporation και την παγερή λογική της πυρηνικής αποτροπής, όμως ο ίδιος βασανιζόταν από μαύρες σκέψεις για το μέλλον του κόσμου μας και το θάνατο αθώων.

    Ήταν ο μαθηματικός που χάραξε τον δρόμο για την έλευση του πρώτου ψηφιακού ηλεκτρονικού υπολογιστή. Πυροδότησε τη γέννηση της τεχνητής νοημοσύνης και της νανοτεχνολογίας, και καθόρισε την ανάπτυξη των νευροεπιστημών. Αποθεώθηκε!

    Είχε τη φήμη του πιο έξυπνου μυαλού στον κόσμο – ξεπερνούσε ακόμη και τον Αϊνστάιν! Μετά τον θάνατό του η εικόνα του θάμπωσε· πολλοί τον παρουσίαζαν ως τον πιο «ψυχρό» των Ψυχροπολεμικών. Σχεδόν ξεχάστηκε, όμως, χρόνο με το χρόνο βιώνουμε την αλλόκοτα μεγάλη προγνωστική δύναμη του μυαλού του.

    Μια βιογραφία της χειμαρρώδους, συγκλονιστικής ζωής του κοσμοπολίτη οραματιστή Τζον φον Νόιμαν και του κόσμου που μας έφτιαξε. Μια «βιογραφία ιδεών» που ηλεκτρίζει.Ο Ανάνιο Μπατατσάρια είναι Βρετανός ινδικής καταγωγής, ζει στο Λονδίνο και ασχολείται με τη συγγραφή έργων εκλαϊκευμένης επιστήμης. Κατά τη διάρκεια μιας δεκαπενταετούς καριέρας στη δημοσιογραφία, εργάστηκε ως συντάκτης επιστημονικών θεμάτων στα περιοδικά Nature, Chemistry World και Research Fortnight, γράφοντας άρθρα επικαιρότητας για τη φυσική στοιχειωδών σωματιδίων, τη γενετική, τη βιβλιομετρία και τα μαθηματικά.

    Από το 2014 ως το 2019 δημοσίευσε άρθρα που αφορούσαν την Ευρωπαϊκή Ένωση, και στη συνέχεια εργάστηκε ως επιστημονικός ανταποκριτής για το περιοδικό The Economist. Πριν ασχοληθεί με τη δημοσιογραφία, ο Μπατατσάρια εργαζόταν ως ιατρικός ερευνητής στο Burnham Institute στο Σαν Ντιέγκο της Καλιφόρνιας. Σπούδασε φυσική στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης και έκανε το διδακτορικό του στο Imperial College του Λονδίνου, με θέμα την κρυσταλλογραφία των πρωτεϊνών.

    Τα τελευταία χρόνια συνεργάστηκε στενά με την Μαρίνα φον Νόιμαν Ουίτμαν, κόρη του Τζον φον Νόιμαν, με σκοπό να γράψει ένα βιβλίο για τον πατέρα της. Έπειτα από ενδελεχή έρευνα για τη ζωή και το έργο του Τζον φον Νόιμαν και κάνοντας πλήθος συνεντεύξεων με επιστήμονες συνεργάτες και φίλους του μεγάλου μαθηματικού, κατόρθωσε να ολοκληρώσει μια εξαιρετικά έγκυρη και ελκυστική «βιογραφία» τόσο του Τζον φον Νόιμαν όσο και των ιδεών του.

    Το βιβλίο έλαβε διθυραμβικές κριτικές, έγινε αμέσως ευπώλητο και κατατάχθηκε στη λίστα με τα best science books τόσο για το έτος 2021 όσο και για το 2022.

  • Podcast: ΨΕΥΔΟΕΠΙΣΤΗΜΕΣ ΚΑΙ ΘΕΩΡΙΕΣ ΣΥΝΩΜΟΣΙΑΣ – Ένας οδηγός πλοήγησης

    Podcast: ΨΕΥΔΟΕΠΙΣΤΗΜΕΣ ΚΑΙ ΘΕΩΡΙΕΣ ΣΥΝΩΜΟΣΙΑΣ – Ένας οδηγός πλοήγησης

    Αγαπητές φίλες και φίλοι Σε αυτό το podcast το InScience παρουσιάζει το βιβλίο ΨΕΥΔΟΕΠΙΣΤΗΜΕΣ ΚΑΙ ΘΕΩΡΙΕΣ ΣΥΝΩΜΟΣΙΑΣ – Ένας οδηγός πλοήγησης.

    Το βιβλίο εκδόθηκε το 2023 από τις ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΚΡΗΤΗΣ και κυκλοφορεί στα βιβλιοπωλεία από φέτος.

    Την επιστημονική επιμέλεια του βιβλίου έχει αναλάβει ο Μανώλης Πλειώνης.

    Επιμέλεια του podcast και αφήγηση: Κωνσταντίνα Παπαλεξοπούλου.

    Μουσική επιμέλεια: Δημήτρης Μάλλης.

    Την κεντρική εικόνα του podcast φιλοτέχνησε ο εικαστικός Χρήστος Αλαβέρας από τη Θεσσαλονίκη.

    H συντακτική επιτροπή του InScience αισθάνεται την ανάγκη να ευχαριστήσει θερμά τις ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΚΡΗΤΗΣ και ιδιαίτερα την κυρία Ελένη Χρηστιά για την ευγενική παραχώρηση της άδειας για την αναπαραγωγή του υλικού.

  • Παρουσίαση του βιβλίου Αρχιτεκτονικά Σχέδια ως Μηχανισμοί Διερεύνησης (Architectural Drawings as Investigating Devices) της Μαριάννας Χαριτωνίδου

    Παρουσίαση του βιβλίου Αρχιτεκτονικά Σχέδια ως Μηχανισμοί Διερεύνησης (Architectural Drawings as Investigating Devices) της Μαριάννας Χαριτωνίδου

    22 Ιανουαρίου 2024, 18:00

    Αμφιθέατρο του Goethe-Institut Athen

    Ομήρου 14-16 10672 Αθήνα

    Σας προσκαλούμε στη βιβλιοπαρουσίαση του βιβλίου Αρχιτεκτονικά Σχέδια ως Μηχανισμοί Διερεύνησης (Architectural Drawings as Investigating Devices) της Μαριάννας Χαριτωνίδου που θα λάβει χώρα στο Αμφιθέατρο του Ινστιτούτου Γκαίτε/Goethe-Institut στην Αθήνα στις 22 Ιανουαρίου 2024 στις 18:00.

    Για το βιβλίο θα μιλήσουν η συγγραφέας του βιβλίου Μαριάννα Χαριτωνίδου (Μεταδιδακτορική Ερευνήτρια ΑΣΚΤ), ο Κωνσταντίνος Μωραΐτης (Ομότιμος Καθηγητής ΕΜΠ), ο Αναστάσιος Κωτσιόπουλος (Ομότιμος Καθηγητής ΑΠΘ), ο Λόης Παπαδόπουλος (Ομότιμος Καθηγητής ΠΘ), και ο Δημήτρης Φράγκος (Καθηγητής ΑΠΘ). Θα συντονίσει ο αρχισυντάκτης του ηλεκτρονικού περιοδικού Archetype Μανώλης Οικονόμου

    Περισσότερες πληροφορίες για το βιβλίο στον εξής ιστότοπο: https://www.routledge.com/Architectural-Drawings-as-Investigating-Devices-Architectures-Changing/Charitonidou/p/book/9781032431109

  • Ρόμπερτ Οπενχάιμερ – ο θρίαμβος και η τραγωδία του

    Ρόμπερτ Οπενχάιμερ – ο θρίαμβος και η τραγωδία του

    ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΤΡΑΥΛΟΣ
    Bird Kai, Sherwin J. Martin

    Μετάφραση: Μαριλένα Κορωναίου
    Γλωσσική επιμέλεια μετάφρασης: Αναστάσιος Καφαντάρης
    Επιστημονική επιμέλεια μετάφρασης: Θεοφάνης Γραμμένος
    Τελική θεώρηση και έλεγχος κειμένων: Παναγιώτης Τραυλός

    ISBN: 978-960-6640-34-6
    Διαστάσεις: 17 Χ 26
    Αριθμός σελίδων: 868
    Τιμή: 34,48€

    Έτος έκδοσης: 2023Το εμβληματικό βιβλίο Οπενχάιμερ – ο Θρίαμβος και η Τραγωδία του άλλαξε τον τρόπο που γράφονται οι βιογραφίες.

    Στις 24/08/2023 άλλαξε και ο (κινηματογραφικός) κόσμος. Ήρθε το νέο έπος του Κρίστοφερ Νόλαν.

    Ο Κρίστοφερ Νόλαν υπογράφει το σενάριο της κινηματογραφικής ταινίας για τον Οπενχάιμερ που ήδη προβάλλεται και στη χώρα μας από τον Αύγουστο του 2023.

    Στον ρόλο του Οπενχάιμερ ο Κίλιαν Μέρφι και δίπλα του η Έμιλι Μπλαντ, ο Ματ Ντέιμον, ο Ράμι Μάλεκ, ο Ρόμπερτ Ντάουνι,…

    Το βραβευμένο με Πούλιτζερ βιβλίο «American Prometheus: The Triumph and Tragedy of J. Robert Oppenheimer», (Ελληνικός τίτλος: «Ο θρίαμβος και η τραγωδία του Ρόμπερτ Οπενχάιμερ», εκδοτικός οίκος ΤΡΑΥΛΟΣ), των συγγραφέων Κάι Μπερντ και Μάρτιν Σέργουιν, μεταφέρθηκε στη μεγάλη οθόνη από τον Κρίστοφερ Νόλαν.

    Ο Ρόμπερτ Οπενχάιμερ ήταν ένα αίνιγμα. Ένας θεωρητικός φυσικός με τις ιδιότητες ενός χαρισματικού ηγέτη, ένας εστέτ που χαρακτηριζόταν από την έντονη αμφισημία. Ήταν ο Προμηθέας της Αμερικής, ο «πατέρας της ατομικής βόμβας», που σε καιρό πολέμου βρήκε το μυστικό της αστείρευτης ενέργειας του Ήλιου, για χάρη της χώρας του. Όμως, όταν πάλεψε να μας κάνει να συνειδητοποιήσουμε τους τρομερούς κινδύνους της βόμβας, το κατεστημένο στράφηκε αμέσως εναντίον του. Η οδύνη και ο εξευτελισμός που υπέστη ο Οπενχάιμερ το 1954 -κατηγορούμενος ως επικίνδυνος για την εθνική ασφάλεια των Η.Π.Α.- δεν ήταν μια μεμονωμένη περίπτωση την εποχή του μακαρθισμού.

    Όμως, ο «Όπι» ως κατηγορούμενος ήταν ασύγκριτος. Γοητευτικός, μανιώδης καπνιστής, ψηλός και αδύνατος, γνώστης των αρχαίων ελληνικών, φίλος της γαλλικής και ρωσικής λογοτεχνίας, λάτρης της ποίησης και του γυναικείου φύλου: ένας εθνικός ήρωας, υπόδειγμα επιστήμονα-δημόσιου λειτουργού. Για τους φιλελεύθερους συμβόλιζε τον άνθρωπο που αποκάλυπτε το ανήθικο πρόσωπο της Δεξιάς. Για τους πολιτικούς του εχθρούς ήταν ένας κομουνιστής, ένας αποδεδειγμένος ψεύτης. Στην πραγματικότητα, ήταν ένας υπέροχος άνθρωπος, προσιτός αλλά και απόμακρος, ευφυής αλλά και αφελής, παθιασμένος υποστηρικτής της κοινωνικής δικαιοσύνης αλλά και ακούραστος κυβερνητικός σύμβουλος. Ήταν ένας λαμπρός άνδρας που βίωσε τόσο τον θρίαμβο όσο και την τραγωδία.

    Η ιστορία του Οπενχάιμερ υπενθυμίζει ότι η εθνική ταυτότητα των Η.Π.Α. παραμένει στενά συνδεδεμένη με τον πολιτισμό της πυρηνικής εποχής. Στην μετά την 11η Σεπτεμβρίου εποχή, αξίζει να θυμόμαστε ότι ο «πατέρας της ατομικής βόμβας» είχε προειδοποιήσει ότι επρόκειτο για ένα όπλο τρόμου δίχως διακρίσεις, που στα επόμενα χρόνια κατέστησε την Αμερική στόχο των πλέον ετερόκλητων επιθέσεων. Είναι ένα πολύτιμο έργο, τόσο για την κατανόηση του πρόσφατου παρελθόντος μας, όσο και για τις μελλοντικές επιλογές μας.

    Η έρευνα για τη συγγραφή αυτού του βιβλίου διήρκεσε 25 χρόνια. Πέρα από τη μεγάλη λογοτεχνική αξία του, και τη μοναδικότητά του ως μια ολοκληρωμένη βιογραφία, αποκάλυψε πολλά νέα στοιχεία για την Αμερική της Οικονομικής Ύφεσης, τον Β΄ Παγκόσμιο Πόλεμο καθώς και τον Ψυχρό Πόλεμο.
    Απέσπασε επαινετικά σχόλια από τον διεθνή Τύπο, και τιμήθηκε με το βραβείο Πούλιτζερ.

    «Η απόλυτη βιογραφία… διασταυρωμένες αλήθειες για το έργο μιας κυβέρνησης σε μια εποχή φόβου… ένας λογοτεχνικός άθλος. Αξίζει -και με το παραπάνω- η κάθε ώρα δουλειάς από τα 25 χρόνια έρευνας για τη συγγραφή αυτού του υπέροχου βιβλίου.» –Newsweek

    «Ένα συγκινητικό βιβλίο… η ζωή του Οπενχάιμερ με κάθε λεπτομέρεια, σε ένα ασυνήθιστα σαγηνευτικό ανάγνωσμα.» –TimeΟ Bird Kai  είναι ιστορικός, συγγραφέας και δημοσιογράφος. Ζει στην Ουάσινγκτον με την οικογένειά του.

    Ο Sherwin J. Martin είναι καθηγητής Αγγλικής και Αμερικανικής Ιστορίας στο Πανεπιστήμιο Tufts, και συγγραφέας αρκετών βραβευμένων βιβλίων αμερικανικής ιστορίας. Ζούσε με τη σύζυγό του στη Βοστόνη – απεβίωσε το 2021.

  • Oμιλία Αδριανού Γολέμη: Ο άνθρωπος ανάμεσα στα αστέρια – εμπειρίες από την ιατρική υποστήριξη στελεχωμένων διαστημικών αποστολών

    Oμιλία Αδριανού Γολέμη: Ο άνθρωπος ανάμεσα στα αστέρια – εμπειρίες από την ιατρική υποστήριξη στελεχωμένων διαστημικών αποστολών

    Το InScience.gr σας παρουσιάζει την ομιλία του Αδριανού Γολέμη με θέμα:

    Ο άνθρωπος ανάμεσα στα αστέρια – εμπειρίες από την ιατρική υποστήριξη στελεχωμένων διαστημικών αποστολών.

    Οι στελεχωμένες αποστολές στο Διάστημα αποτελούν ένα παγκόσμιο επίτευγμα. Οι αστροναύτες εργάζονται για μήνες μακριά από τον πλανήτη μας, διεξάγοντας έρευνα που αποσκοπεί στο να βελτιώσει την καθημερινότητά μας στη Γη.

    Από το 2000 και εξής υπάρχει συνεχής ανθρώπινη παρουσία σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη μας, στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS). Στις μέρες μας πληθαίνουν τα έθνη και οι ιδιωτικές εταιρείες που οργανώνουν στελεχωμένες αποστολές στο Διάστημα και ελπίζουμε να δούμε σύντομα την Ελλάδα μεταξύ τους.

    Επόμενος προορισμός η Σελήνη, όπου μέσα στα επόμενα χρόνια η ανθρωπότητα αναμένεται να επιστρέψει με μονιμότερη παρουσία από ότι στο παρελθόν, κατακτώντας και πάλι αυτό το νέο σύνορο.

    Όταν, όμως, ο άνθρωπος αφήνει τον πλανήτη Γη και βρίσκεται στο διαστημικό περιβάλλον, όλα σχεδόν τα συστήματα του οργανισμού του επηρεάζονται: η προσαρμογή στη βαρύτητα, η αυξημένη ακτινοβολία, οι επιπτώσεις της απομόνωσης στην ψυχολογία και οι αλλαγές των κιρκάδιων ρυθμών είναι μερικές μόνο από τις προκλήσεις που έχουν να αντιμετωπίσουν οι αστροναύτες.

    Στην παρουσίαση αυτή ανακαλύπτουμε τις στελεχωμένες αποστολές των αστροναυτών και την ιατρική υποστήριξή τους από τη Γη και συζητάμε για τις νέες προοπτικές που φέρνουν τον άνθρωπο ακόμη εγγύτερα στα αστέρια, με πολλαπλά οφέλη για τη ζωή στον πλανήτη μας

    Σύντομο Βιογραφικό

    Ο Αδριανός Γολέμης σπούδασε Ιατρική στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (ΑΠΘ). Στη συνέχεια παρακολούθησε το διεπιστημονικό πρόγραμμα Master on Space Studies του International Space University (ISU) στη Γαλλία και συνέγραψε τη διπλωματική του εργασία στον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος (European Space Agency – ESA).

    Επιλέχθηκε από την ESA για να στελεχώσει το Σταθμό Concordia στην Ανταρκτική, όπου και εργάστηκε για ένα έτος σε συνθήκες πλήρους απομόνωσης ως ιατρός, συλλέγοντας επιστημονικά δεδομένα και συνεισφέροντας στη μελέτη της επίδρασης ακραίων συνθηκών διαβίωσης στον ανθρώπινο οργανισμό και την ψυχολογία. Μετά το πέρας των στρατιωτικών του υποχρεώσεων, εργάστηκε ξανά ως γιατρός σε κλινικές μελέτες του γαλλικού Ινστιτούτου Διαστημικής Ιατρικής και Φυσιολογίας (MEDES) στην Τουλούζ.

    Από το 2018 εργάζεται για τη MEDES στην ιατρική ομάδα του Ευρωπαϊκού Κέντρου Αστροναυτών (European Astronaut Centre – EAC) της ESA, παρακολουθώντας την υγεία των αστροναυτών κατά την προετοιμασία πριν τη διαστημική αποστολή τους, για όσο χρόνο οι αστροναύτες βρίσκονται στο Διάστημα, καθώς και μετά την επιστροφή τους στη Γη.

    Το 2022 αποτέλεσε τον πρώτο Έλληνα που περνά με επιτυχία και τα έξι στάδια της διαδικασίας επιλογής Ευρωπαίων αστροναυτών που λαμβάνει χώρα κάθε περίπου 13 χρόνια (επίδοση top 0,1% ανάμεσα σε 22500 αιτούντες).

    Το 2023 εκλέχθηκε αντεπιστέλλον μέλος της Διεθνούς Ακαδημίας Αστροναυτικής (International Academy of Astronautics – IAA). Έχει συμμετάσχει σε παραβολικές πτήσεις και αποτελεί μέλος του Austrian Space Forum, οργανισμού που διεξάγει αποστολές σε διαστημικά ανάλογα. Συμβάλλει στην προώθηση της σημασίας της διαστημικής επιστήμης και τεχνολογίας, με 150 διαλέξεις ή συνεντεύξεις και παρουσία σε 14 επιστημονικά συνέδρια. Ασχολείται με την αστροφωτογραφία και τις καταδύσεις, είναι ερασιτέχνης πιλότος και ιστιοπλόος.

    Κεφάλαια της Ομιλίας

    00:00:19 Εισαγωγή – Χαιρετισμός

    00:04:40 Ομιλία

    00:51:38 Ερωτήσεις

    00:51:55 Υπάρχουν σχολές στις οποίες κάποιος μπορεί να σπουδάσει και να ειδικευθεί στην Διαστημική Ιατρική;

    00:54:04 Αντιμετωπίσατε πραγματικά δύσκολες στιγμές στην μέχρι τώρα ενασχόλησής σας με τις διαστημικές αποστολές. Αν ναι, θα μπορούσατε να μας αναφέρετε κάποιες;

    00:58:18 Τι συμβαίνει με τον διαστημικό τομέα στην Ελλάδα;

    01:00:32 Βασισμένοι στα αποτελέσματα των ως τώρα ερευνών πάνω στην υγεία των αστροναυτών, υπάρχει κάποιο χρονοδιάγραμμα για το πότε θα είναι εφικτά διαστημικά ταξίδια μακράς διαρκείας, σε προορισμούς όπως ας πούμε στον Άρη. Ή σε προορισμούς πού πιο μακρινούς όπως οι δορυφόροι του Δία και του Κρόνου; Η ακόμα και διαστρικά ταξίδια;

    01:03:29 Ποια ήταν η μεγαλύτερη πρόκληση για εσάς ως επιστήμονας και ως άνθρωπος κατά τη διάρκεια της μονοετούς εμπειρίας απομόνωσης που περάσατε;

    00:05:34 Πόσο αισιόδοξος είστε για τις διαστημικές αποστολές στην επόμενη δεκαετία, πενηνταετία και αιώνα;

    01:08:20 Ποιες είναι οι χρονικές περίοδοι στις οποίες το διαστημικό ταξίδι γίνεται επικίνδυνο για το άτομο/αστροναύτη; Υπάρχει κάποιο χαμηλό όριο πάνω από το οποίο οι επιπτώσεις γίνονται μη αντιστρέψιμες;

    01:12:01 Δεν θα ήθελα να αποπροσανατολίσω την συζήτηση αλλά για έναν γεωλόγο ποια ίσως θα ήταν τα βήματα για να ασχοληθεί με αυτό το χώρο (είτε ως πλανητικός γεωλόγος είτε και ως αστροναύτης)